KR100896286B1

KR100896286B1 - 건조기

Info

Publication number: KR100896286B1
Application number: KR1020070081251A
Authority: KR
Inventors: 류병조; 안승표; 정경문; 한동주
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-05-08
Also published as: KR20090016916A

Abstract

본 발명은 건조기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 건조기는 캐비넷; 상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프;를 포함하고, 상기 드럼에서 배출된 공기가 외부 공기와 함께 상기 증발기로 유입되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

건조기, 히트펌프, 응축기, 증발기

Description

건조기{Dryer}

본 발명은 건조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적은 전기에너지로 공기를 고온으로 건조시켜 대상물을 건조시킬 수 있는 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 건조기는 세탁이 완료된 세탁물을 고온의 공기를 이용하여 건조시키는 장치이다. 도 1은 종래 건조기의 내부구성을 나타내는 사시도이다. 도 1을 살펴보면, 종래의 건조기는 피건조물을 수용하는 드럼(10), 드럼(10)을 구동시키는 구동원(미도시), 드럼(10) 내부로 고온의 공기를 공급하는 가열수단(20) 및 가열수단(20)에서 가열된 공기를 드럼(10) 내부로 송풍시키는 송풍팬(미도시)을 구비하게 된다.

여기서, 상기 가열수단(20)으로는 통상 전기 히터의 저항열을 이용하여 공기를 가열하는 전기식과, 가스버너에 의해 공기를 가열하는 가스식 등이 있으며, 최근에는 설치 및 유지보수가 용이한 전기 히터가 많이 채택되고 있다.

상기 전기식은 전기히터의 저항열을 이용하여 공기를 가열하여 고온의 공기를 드럼(10)으로 공급하게 된다. 따라서, 전기식에서는 전기히터에서 저항열을 발생시키기 위하여 가열수단으로 전원인가가 필수적이었다. 그런데, 상기와 같은 전 기식에서는 단순히 전기히터에 의해서만 공기를 가열하게 되므로, 공기를 원하는 온도까지 가열하기 위하여 히터에서 전기에너지 소비가 현저하게 많아지는 문제점을 수반한다.

나아가, 종래 건조기에서는 상기 전기히터의 온도가 현저하게 상승하게 되므로, 상기 히터의 온도에 의해 건조기의 내부에서 화재가 발생할 수 있는 문제점을 수반한다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 적은 전기에너지를 사용하여 공기를 원하는 온도로 가열하여 공급할 수 있는 건조기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 건조기의 히터에 걸리는 로드(load)를 줄임으로써 건조기의 내부의 화재발생을 방지할 수 있는 건조기를 제공한다.

또한, 본 발명은 건조기의 히트펌프의 냉매 사이클의 효율을 향상시킴으로써 건조기의 건조성능을 향상시킬 수 있는 건조기를 제공한다.

다른 측면에서의 본 발명에 따른 건조기는 캐비넷; 상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프; 외부 공기의 온도에 따라 상기 증발기로 유입되는 공기의 양을 조절하는 제어부;를 포함한다.

또 다른 측면에서의 본 발명에 따른 건조기는 캐비넷; 상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프; 건조기 내부 공기가 상기 응축기로 유입되도록 하는 제2유입구; 상기 증발기를 거친 공기가 건조기 내부로 유입되도록 하는 제3유입구;를 포함한다.

본 발명에 따른 건조기는 히트펌프에 의해 공기 중의 수분을 제거하여 드럼으로 공급함으로써 전기에너지를 현저하게 줄이면서 피건조물을 건조하는 것이 가능해진다..

또한, 본 발명에 의하면 히트펌프에 의해 공기를 예열하고, 히터에 의해 공기를 원하는 온도로 가열함으로써, 공기를 가열하는데 소요되는 전기에너지를 현저하게 절약할 수 있으며, 히터의 소형화가 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면 히터에 걸리는 로드(load)를 줄임으로써 건조기 내부의 화재발생을 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 의하면 히트펌프의 냉매사이클의 효율을 향상시킬 수 있어서, 건조기의 건조성능을 향상시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건조기를 나타내는 사시도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 건조기(100)는 외관을 형성하는 캐비넷(110), 캐비넷(110)의 내부에 선택적으로 회동 가능하게 설치되는 드럼(120), 드럼(120) 내부로 고온의 건조공기를 공급하는 가열수단을 구비하게 된다. 여기서, 본 발명에 따른 건조기는 가열수단으로서 히트펌프(130)를 구비하게 된다. 본 발명에서 히트펌프(130)는 냉매가 순환하는 증발기(132), 압축기(134) 및 응축기(136)를 구비하여, 외부에서 유입되는 공기를 건조시키며 적절하게 가열을 하게 된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 히트펌프(130)에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 히트펌프(130)의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 히트펌프(130)는 유입되는 외부 공기 중에서 수분을 응축시켜 건조시키며, 응축에 의해 발생한 잠열을 후술하는 응축기(136)로 전달하는 증발기(132)와, 상기 증발기(132)에서 전달된 잠열에 의해 공기를 가열하는 응축기(136)를 포함한다. 즉, 본 실시예에 따른 히트펌프(130)는 상기 응축기(136)로 유입된 공기를 가열함으로써, 드럼(120) 내부로 고온의 공기를 공급한다.

한편, 본 발명에 따른 건조기(100)는 캐비넷(110)의 일측에 상기 히트펌프(130)의 구성요소가 각각 설치될 수도 있지만, 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 캐비넷(110)의 일측에 착탈 가능한 모듈 형식(module type)의 히트펌프를 구비할 수 있다. 상기 모듈 형식의 히트펌프(130)를 구비함으로써 본 발명에 따른 건 조기는 조립 및 유지 보수 시에 분해가 보다 용이하게 된다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 히트펌프(130)는 외관을 형성하고, 내부에 전술한 각종 구성요소가 구비되는 케이스(140)를 더 포함할 수 있다. 상기 케이스(140)는 상부 케이스(142)와 하부 케이스(144)를 포함하고, 하부 케이스(144)에 전술한 각종 구성요소가 설치될 수 있다. 이때. 상부 케이스(142)는 하부 케이스(144)에 분리 가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 그러면, 상기 케이스(140) 내부의 각종 구성요소의 설치 및 보수가 더욱 용이하다.

이 경우, 증발기(132)를 통하여 케이스(140)의 내부로 유입되는 공기는 증발기(132)에서 수분이 응축되어 건조된다. 즉, 증발기(132)의 내부에서 냉매가 증발되며, 이에 의해 증발기(132)의 외부를 지나가는 공기 중의 수분은 냉각 및 응축되어 응축수로 되고, 공기는 수분이 제거되어 건조한 공기로 된다.

바람직하게는, 증발기(132)에서 응축된 응축수를 집수하는 응축수 보관부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 증발기(132)의 하부에는 응축수를 저장하는 집수통(미도시)을 구비하고, 상기 집수통은 배관 등을 통하여 증발기(132)에 인접하여 위치된 응축수 보관부에 연결될 수 있다. 이에 의해, 증발기(132)에서 응축된 응축수는 먼저 집수통에 모이게 되고, 이어서 배관을 통해 응축수 보관부에 집수된다. 응축수 보관부는 집수된 응축수를 배수관을 통해 캐비넷(120)의 외부로 버리거나, 또는 응축수 보관부가 캐비넷(110)에 착탈 가능하게 설치되어 사용자가 응축수 보관부를 분리하여 응축수를 버리는 구성도 가능하다.

한편, 증발기(132)에서 공기 중의 수분을 응축시켜 공기를 건조시킴과 동시 에 증발기(132)에는 잠열이 저장되게 된다. 즉, 공기 중의 수분이 응축됨에 따라 증발기(132) 내부의 냉매는 기화되어 잠열을 포함하게 된다. 이러한 냉매 중에 포함된 잠열은 후술하는 응축기(136)로 전달되어 공기를 가열하는데 사용된다.

즉, 본 실시예에 따른 응축기(136)는 냉매배관(미도시)에 의해 증발기(132) 및 압축기(134)와 연결된다. 따라서, 증발기(132)에서 잠열을 포함한 냉매는 냉매배관(133)을 통해 압축기(134)를 거쳐 응축기(136)로 공급되며, 응축기(136)에서 냉매는 응축되면서 잠열을 방출하여 응축기(136)를 관통하여 유동하는 공기를 가열하게 된다.

따라서, 증발기(132)는 공기 중에 포함된 수분을 응축시켜 공기를 건조시킴과 동시에 수분의 응축에 의해 발생하는 잠열을 냉매를 통해 응축기(136)로 전달하게 되며, 응축기(136)는 냉매를 응축시켜 잠열을 방출함으로써 공기를 가열하게 된다.

한편, 본 실시예에서는 증발기(132)와 응축기(136)를 따라 공기가 유동하는 하나의 공기유로(A)가 형성된다. 즉, 히트펌프(130)로 유입되는 공기는 증발기(132)에서 수분이 응축되어 건조되며, 이어서 압축기(134)를 거쳐 응축기(136)에서 가열되어 드럼(120)으로 공급된다. 이와 같이, 하나의 공기유로(A)가 형성되면, 드럼(120)으로 공급되는 공기는 고온건조한 상태이기 때문에, 건조효과가 더욱 향상될 수 있다. 일반적으로, 건조효과를 향상시키기 위해서는 고온의 공기를 공급하는 것뿐만 아니라, 건조한 공기를 공급하여야 하기 때문이다.

상기 공기가 유동하는 공기유로(A)의 형상은 한정되지 않지만, 히프펌 프(130)가 캐비넷(110)의 내부에 설치되는 것을 고려하여 직선형으로 형성되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 히트펌프(130)의 증발기(132), 압축기(134) 및 응축기(136)는 공기유로(A)를 따라 일렬로 직선형으로 배치되는 것이 바람직하다. 이에 의해 히트펌프(130)의 체적을 최소화할 수 있어서, 조립 및 분해가 보다 용이하게 된다. 바람직하게는, 상기 케이스(132) 내에는 공기가 공기유로(A)를 통해 원활하게 유동되도록 하는 팬(미도시) 더 구비될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에서는 히트펌프(130)에 케이스(140)가 구비된 경우의 공기유로에 대하여 설명하였지만, 케이스(140)가 구비되지 않고 캐비넷(110)의 일측에 상기 히트펌프(130)의 구성요소가 각각 설치되는 경우에는 증발기(132)와 응축기(136)로 외부 공기가 유입되도록 하는 별도의 덕트 등이 구비될 수 있다.

한편, 히트펌프(130)에 의해 공기를 건조시키고 가열하여 드럼(120)으로 공급하는 경우에 응축기(136)에 의해서 공기를 가열하게 되므로, 공기의 온도가 히터를 사용하는 종래의 건조기에 비해서 낮아질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 케이스(140)의 말단부에 공기를 가열하는 히터(미도시)를 더 구비할 수 있다.

이러한 히터는 가스식 버너 또는 전기식 히터로 이루어질 수 있으며 한정되지 않는다. 이와 같이 공기가 유동하는 유로의 말단부에 히터를 구비하게 되면, 히트펌프(130)의 응축기(136)에 의해 건조되고 가열된 공기를 히터에 의해 다시 가열하여 원하는 온도로 드럼(120)에 공급하는 것이 가능해진다. 따라서, 공기는 응축기(136)에 의해 예열되고 히터에 의해 가열되게 되므로, 히터에 걸리는 로드(load) 를 현저하게 줄일 수 있다. 즉, 히터에서 종래에 비하여 더 적은 전기에너지를 이용하여 공기를 원하는 온도로 가열하는 것이 가능해지며, 나아가 소형 히터에 의해서도 가열을 하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에서는 히트펌프(130)의 증발기(132)와 응축기(136)를 따라 하나의 공기유로(A)가 형성되는 구성에 대해서 설명하였으나, 증발기와 응축기를 따라 각각 별도의 공기유로가 형성되는 구성도 가능하다. 즉, 증발기(132)로 유입된 공기 중에서 수분을 응축시켜 잠열을 저장하고 공기는 다시 히트펌프(130)의 외부로 배출하며, 상기 잠열을 냉매를 통해 응축기(136)로 전달하여 별도의 공기유로를 통해 응축기(136)로 유입된 공기를 가열하여 드럼(120)으로 공급하는 구성도 가능하다.

이와 같이, 공기가 유동하는 유로를 증발기(132)와 응축기(136)를 따라 별도로 구성하게 되면 단일유로를 형성하는 경우에 비하여 공기를 가열하는 효율을 보다 높일 수 있게 된다. 즉, 단일유로에서는 증발기(132)에서 공기 중의 수분을 응축시킬 뿐만 아니라, 공기의 온도를 소정온도만큼 떨어뜨려 냉각시키게 된다. 따라서, 응축기(136)에서 다시 공기를 가열하여 예열하는 경우에 상기 떨어진 온도 이상으로 올려야 한다.

이에 반해서, 증발기(132)와 응축기(136)를 따라 형성되는 공기유로를 별도로 구성하게 되면, 증발기(132)에서 건조되고 냉각된 공기가 응축기(136)로 공급되는 것이 아니라, 응축기(136)로 별도의 공기가 공급되므로 공기를 보다 효율적으로 가열하는 것이 가능해진다.

이하, 도면을 참조하여 상기와 같이 공기유로를 별도로 형성하는 히트펌프모듈의 구성에 대해서 살펴본다.

도 4는 본 발명의 바람직한 제2 실시예에 따른 히트펌프의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 히트펌프(230)의 기본 구성은 전술한 도 3의 실시예와 유사하다. 즉, 본 실시예에 따른 히트펌프(230)는 공기 중의 수분을 응축시키고 잠열을 전달하는 증발기(232) 및 증발기(232)에서 전달된 잠열을 이용하여 공기를 가열하는 응축기(236)를 포함하게 된다. 또한, 증발기(232)와 응축기(236) 사이에는 냉매를 압축하는 압축기(234)가 배치된다.

본 실시예에 따른 히트펌프(230)와 도 3의 히트펌프(130)와의 차이점은 공기유로가 증발기와 응축기를 따라 별도로 형성된다는 점에서 차이가 있다. 즉, 본 실시예에서는 증발기(232)와 응축기(236)를 따라 공기가 유동하는 제1공기유로(B) 및 제2공기유로(C)가 각각 형성된다.

제1공기유로(B)에는 증발기(232)가 배치되어, 유입된 공기 중에서 수분을 응축시켜 건조시키고, 냉매 중에 잠열을 저장하게 된다. 한편, 이와 같이 증발기와 응축기를 따라 유로가 분리되면, 종래의 건조기에 포함된 송풍팬에 의해서는 공기를 유동시키기가 곤란해질 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 바람직하게 공기를 유동시키는 팬을 더 구비하게 된다.

도 4를 참조하면, 제1공기유로(B)에는 증발기(232)와 함께 공기를 유동시키는 제1팬(233)이 구비된다. 제1팬(233)은 증발기(232)를 통해 제1공기유로(B)로 공 기가 유입되어 유동할 수 있도록 한다. 한편, 증발기(232)는 공기가 유입되는 경우에 공기와의 열교환 면적을 최대한 넓힐 수 있도록, 제1공기유로(B)에 수직한 방향으로 설치되는 것이 바람직하다. 이와 같이, 제1공기유로(B)로 유입된 공기는 증발기(232)에서 열교환에 의해 수분이 응축되며, 이어서 제1팬(233)을 통해 히트펌프(230)의 하부로 배출된다. 즉, 제1공기유로(B)는 증발기(232)가 공기 유입구에 해당하며, 제1팬(233)의 하부측에 배출구(미도시)가 형성된다. 물론, 상기 배출구의 위치는 상기 제1팬(233)의 하부측 외의 다른 곳에 형성될 수도 있으며, 본 발명의 사상은 상기 위치에 한정되지 않는다. 예를들면, 상기 배출구는 상기 제1팬(233)의 측면에 형성될 수도 있다.

한편, 본 실시예에서 증발기(232)는 공기 중의 수분을 응축시켜 발생된 잠열을 응축기(236)로 공급하는 역할을 하게 된다. 즉, 본 실시예에서 증발기(232)에서 건조된 공기는 응축기(236)로 공급되지 않고 히트펌프(230)의 외부로 배출되므로, 증발기(232)는 공기를 건조시켜 드럼(120)으로 공급하는 역할을 하는 것이 아니라, 공기 중의 수분을 응축시켜 응축기(236)로 잠열을 전달하는 역할을 주로 하게 된다.

또한, 증발기(232)에서 공기 중의 수분을 응축시켜 발생된 잠열을 응축기(236)로 전달하는 구성은 전술한 도 3의 실시예와 유사하며, 응축기(236)를 따라 공기가 유동하는 제2공기유로(C)가 형성된다는 점에서 차이가 있다.

제2공기유로(C)는 도 4에 도시된 바와 같이, 히트펌프(230)의 일측에 제1유입구(246)가 형성되며, 압축기(234) 및 응축기(236)를 거쳐 가열된 공기가 배출 구(248)를 통해 드럼(120)으로 공급된다. 즉, 제1유입구(246)를 통해 유입된 공기는 제2공기유로(C)를 따라 유동하며, 응축기(236)에 의해 가열되어 드럼(120)으로 공급된다.

또한, 도 4에는 상기 제1유입구(246)가 히트펌프(230)의 외측에 형성되어, 외부의 공기가 응축기(236)으로 유입되는 것이 도시되었지만, 그에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 제1유입구(246)의 반대편 즉, 건조기 내부 공기가 응축기(236)로 유입되도록 하는 제2유입구(247, 도7참조)가 더 형성될 수도 있다. 이 경우, 건조기 내부 즉, 고내의 공기도 응축기(236)로 유입될 수 있다. 물론, 외부의 공기만이 응축기(236)으로 유입되도록 하기 위해서는 상기 제1유입구(246)만이 형성되고, 고내의 공기만이 응축기(236)로 유입되도록 하기 위해서는 건조기 내측으로 형성된 제2유입구(247)만이 형성될 수 있을 것이다.

한편, 압축기(234)는 제1팬(233)과 응축기(236) 사이에 배치될 수도 있지만, 증발기(232)와 제1팬(233) 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 제1공기유로(B)로 유입된 공기는 증발기(232)에서 수분이 응축되면서 냉각되어 압축기(234)를 거쳐 제1팬(233)을 통해 케이스(240)의 하부로 배출된다. 그러면, 압축기(334)의 신뢰성을 높일 수 있다.

일반적으로 압축기(234)는 안정적으로 운전할 수 있는 온도대역이 정해지게 되며, 상기 온도대역에서 운전이 되는 경우에 정상적으로 구동을 하여 신뢰성을 높이게 된다. 반면, 상기 온도대역 이상의 온도에서 구동을 하게 되면, 압축기에 과부하가 걸리게 되어 압축기가 정상적으로 구동을 하지 않거나, 심한 경우에는 파손 될 우려가 있다.

따라서, 본 실시예에서와 같이, 압축기(234)가 제1공기유로(B)를 따라 증발기(232)와 제1팬(233) 사이에 배치되면, 증발기(232)를 통과하여 수분이 제거되고 냉각된 공기는 압축기(234)를 거치게 되면서 압축기(234)를 냉각시키고 제1팬(233)을 통해서 배출될 수 있다. 즉, 압축기(234)가 증발기(232)를 통과하여 냉각된 공기에 의해 냉각됨에 따라, 압축기(234)의 구동온도가 현저하게 상승하는 것을 방지하게 되어, 압축기(234)가 정상적으로 구동할 수 있게 된다.

한편, 본 실시에에서 응축기(236)를 따라 형성되는 제2공기유로(C)의 말단부에는 히터(238)가 구비될 수 있으며, 응축기(236) 및 히터(238)에 의해 공기를 가열하는 구성은 전술한 도 4의 실시예와 유사하므로 더 이상 구체적인 설명은 생략한다.

이하에서는, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건조기를 공기흐름을 중심으로 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 건조기에서 공기흐름을 개략적으로 나타내는 구성도이다.

도 5를 참조하면, 제1공기유로(B)로 유입된 공기는 증발기(232)를 통과하면서 응축되어 건조된 후 다시 외부로 배출되고, 제2공기유로(C)로 유입된 공기는 응축기(236)와 히터(238)를 지나면서 가열되어 드럼(120)으로 공급된 후, 드럼(120) 내에 수용된 의류 등을 건조시키고, 외부로 배출된다. 이때, 제2공기유로(C) 상의 공기흐름이 원활하게 유동되도록 건조기팬(122)이 구비될 수 있고, 제1공기유로(B) 상의 공기흐름이 원활하게 유동되도록 제1팬(233)이 구비될 수 있다.

한편, 히트펌프(230)의 구성은 편의상 도 4에 따른 구성으로 설명하나, 도 3에 따른 히트펌프(230)의 구성도 적용가능함을 밝혀둔다. 즉, 도 3에 따른 히트펌프(130)의 경우에는 공기유로(A)로 유입된 공기는 증발기(132)를 지나면서 응축되어 건조된 후, 응축기(136)을 지나면서 가열되어 드럼(120) 내부로 공급된다. 다만, 이 경우에는 도 4에 따른 히트펌프(230)에서와 같이 제1팬(233)이 없어도 무방할 것이다. 즉, 공기유로(A) 상의 공기의 유동은 건조기팬(122)에 의해 충분히 원활하게 유동할 수 있을 것이다.

한편, 히트펌프(230)는 냉매가 증발기(232), 압축기(234), 응축기(236) 및 팽창기(미도시)를 따라 순환하면서 하나의 사이클을 이룬다. 상세하게는, 증발기(232)에서의 냉매는 증발되어 외부 공기를 응축시키고, 증발기(232)에서 증발된 냉매는 압축기(234)로 유입되어 압축된다. 그리고, 압축기(234)에서 압축된 냉매는 응축기(236)로 유입되어 응축되면서 외부 공기를 가열시키고, 응축기(236)에서 응축된 냉매는 팽창기(미도시)로 유입되어 팽창된 후에 다시 증발기(232)로 유입된다.

상기와 같은 냉매사이클을 이루는 히트펌프(230)는 냉매사이클의 효율과 안정성을 위해 증발기(232)에서 토출된 냉매는 과열(super heating)이 충분히 이루어져야 한다. 왜냐하면, 증발기(132)에서 토출된 냉매가 과열이 충분히 이루어지지 않으면, 증발기(132)를 통과한 냉매에는 약간의 액체 상태가 있을 수 있고, 그러한 액체 상태의 냉매가 압축기(134)로 유입되면 압축기(134)가 손상될 우려가 있을 뿐 만 아니라, 사이클의 증발압력 및 응축압력이 떨어져 냉매사이클의 효율이 낮아지고, 그에 따라 건조성능이 약화될 우려가 있기 때문이다.

또한, 증발기(232)에서 토출된 냉매가 과열이 충분히 이루어지기 위해서는 증발기(232)로 유입되는 공기의 온도는 소정 온도 이상을 유지할 필요가 있다. 왜냐하면, 증발기(232) 내의 냉매는 증발기(232)를 지나는 공기와 열 전달되면서 과열되고, 증발기(232)를 지나는 공기는 응축되는데, 증발기(232)로 유입된 공기의 온도가 낮으면, 증발기(232) 내의 냉매와 공기의 열 전달률은 떨어지고, 그에 따라 증발기(232)에서 토출된 냉매는 과열이 충분히 이루어지지 않기 때문이다.

예를 들면, 겨울철의 경우와 같이 외부 온도가 5℃ 이하로 낮은 경우에는 증발기(232)로 유입되는 공기와 증발기(232) 내의 냉매의 열 전달률이 떨어져서, 증발기(232)에서 토출되는 냉매는 과열되지 않은 기액 상태로 압축기(234)로 유입되어 압축기(234)가 손상될 우려가 있다.

따라서, 압축기(234)의 손상을 방지하고, 히트펌프(230)의 냉매사이클의 효율을 향상시키기 위해서는 증발기(232)로 유입되는 외부 온도를 소정 온도 이상으로 유지시킬 필요가 있다.

이를 위해, 도 5에서 보이는 바와 같이, 본 발명에 따른 건조기(100)는 드럼(120)을 통과한 공기(D)가 외부 공기와 함께 증발기(232)로 유입되도록 구비될 수 있다. 드럼(120)으로부터 배출된 공기(D)는 드럼(120) 내의 의류 등을 건조시키고 배출된 공기로서, 온도가 높은 것이 일반적이기 때문에, 상기 공기(D)가 외부 공기와 함께 증발기(232)로 유입되면, 증발기(232)로 유입되는 공기의 온도를 소정 온도 이상으로 유지시킬 수 있다.

바람직하게는, 외부 온도에 따라 드럼(120)으로부터 배출된 공기(D) 중 일부(d)가 증발기(232)로 유입되도록 구비될 수 있다. 예를 들면, 여름철에는 외부 온도가 높기 때문에, 상기 공기(D)가 증발기(232)로 유입될 필요는 없으며, 반대로 겨울철에는 외부 온도가 낮기 때문에, 상기 공기(D)가 증발기(232)로 유입될 필요가 있을 것이다. 즉, 외부 온도에 따라 드럼(120)에서 배출된 공기(D) 중에서 증발기(232)로 유입되는 공기(d)의 양을 조절하는 것이 바람직하다. 특히, 겨울철에서와 같이, 외부 온도가 소정온도 이하인 경우에, 드럼(120)에서 배출된 공기(D) 중 일부(d)가 증발기(232)로 유입되도록 구비될 수 있다.

한편, 드럼(120)에서 배출된 공기(D)가 증발기(232)로 유입되도록 하기 위해서는 소정의 덕트(미도시)를 설치하면 가능하다. 그리고, 외부 온도에 따라 증발기(232)로 유입되는 공기(d)의 양을 조절하기 위해서는, 상기 덕트 내로 흐르는 공기의 양을 조절하는 소정의 댐퍼(미도시)가 설치되고, 외부 온도에 따라 상기 댐퍼를 조절하는 제어부(미도시)가 구비되면 가능하다. 상기 덕트, 댐퍼 및 제어부에 대한 상세한 설명은 당업자에게 자명하므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 다른 실시예로서, 증발기(232)로 유입되는 공기의 온도를 소정 온도 이상으로 유지시키는 구성과 별도로, 외부 공기의 온도에 따라 증발기(232)로 유입되는 공기의 양을 조절함으로써, 상기와 같은 효과가 발생하도록 구비될 수도 있다. 이를 위해, 히트펌프(230) 내의 제1팬(233)을 가변 팬으로 구비하고, 외부 온도에 따라 제1팬(233)의 회전속도를 조절하는 제어부(미도시)를 구비할 수 있다.

구체적으로, 상기 제어부는 외부 온도가 낮은 경우에 제1팬(233)의 회전속도를 증가시켜 증발기(232)로 유입되는 공기의 양을 증가시킨다. 그러면, 증발기(232) 내의 냉매는 그만큼 많은 공기와 열 전달될 수 있어서, 과열될 수 있다.

반대로, 상기 제어부는 외부 온도가 높은 경우에 제1팬(233)의 회전속도를 감소시켜 증발기(232)로 유입되는 공기의 양을 감소시킨다. 그러면, 증발기(232) 내의 냉매가 과열되는 것을 방지할 수 있어서, 압축기(234)로 유입되는 냉매의 비체적을 적절한 상태로 유지할 수 있다.

한편, 응축기(236) 내의 냉매는 응축기(236)를 지나는 공기와 열 전달되면서 응축되고, 응축기(236)를 지나는 공기는 가열되는데, 히트펌프(230)의 냉매사이클의 안정성 및 효율을 위해서 응축기(236) 내의 냉매는 원활하게 방열이 이루어질 필요가 있다.

왜냐하면, 응축기(236) 내의 냉매가 원활하게 방열이 이루어지지 않으면, 응축기(236)에서 토출된 냉매는 과냉이 충분히 이루어지지 않은 채로 팽창기(미도시)로 유입될 수 있고, 그에 따라 팽창기 내에서의 냉매 일부가 증발하면서 기체 상태로 될 수 있는데, 그러한 기체 상태의 냉매는 팽창기의 정상적인 작동을 방해하여 냉매사이클의 안정성에 문제를 일으킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉매사이클의 효율을 떨어뜨릴 우려가 있기 때문이다.

특히, 응축기(236)의 말단부에 별도의 히터(238)가 구비되는 경우에는 히터(238)에서 발생된 열이 누적됨에 따라, 건조기 내부 즉, 고내 공기의 온도가 상승하게 되는데, 이렇게 상승된 공기가 응축기(236)로 유입되면, 응축기(236) 내의 냉매는 원활하게 방열되지 않을 수 있다.

따라서, 히트펌프(230)의 냉매사이클의 효율을 향상시키기 위해서는 응축기(236) 내의 냉매가 원활하게 방열될 수 있도록 건조기 내부 즉, 고내 온도를 적절하게 유지시킬 필요가 있다.

이하에서는, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 건조기에서 히트펌프(230)의 응축기(236)로 유입되는 고내의 온도가 적절히 유지될 수 있도록 하는 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따른 건조기를 아래에서 위로 올려다본 도면으로서, 히트펌프와 베이스만 간략하게 도시된 도면이고, 도 7은 도 6의 히트펌프와 베이스를 위에서 내려다 본 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 건조기는 캐비닛(110)의 하부에 결합되어 히트펌프(230) 등의 구성요소가 장착되는 베이스(111)를 포함한다. 여기서, 도 6 및 도 7에 도시된 히트펌프(230)는 도 4에 도시된 히트펌프(230)와 동일하다. 즉, 제1공기유로(B)와 제2공기유로(C)가 구비된 히트펌프(230)가 적용된다.

본 실시예에 따른 건조기는 응축기(236) 내의 냉매가 원활하게 방열될 수 있도록 하기 위하여, 제1공기유로(B)를 따라 배출된 공기가 건조기의 내부 즉, 고내로 유입되도록 구비될 수 있다. 제1공기유로(B)를 따라 배출된 공기는 증발기(232)을 거쳐 저온 건조해진 공기이므로, 이를 고내로 다시 유입시켜 응축기(236)로 유입된다면 응축기(236) 내의 냉매는 원활하게 방열될 수 있다.

이를 위해, 베이스(111)의 소정위치에는 증발기(232)로 유입된 공기가 증발 기(232)를 지나 응축된 후 베이스(111) 하부로 배출되는 배출구(112)와, 제1공기유로(B)를 따라 배출된 공기가 다시 건조기의 내부 즉, 고내로 유입되는 제3유입구(113)와, 고내 공기가 응축기(236)로 유입되는 제2유입구(247)가 구비될 수 있다. 바람직하게는, 상기 배출구(112)와 제3유입구(113)를 연결하여, 제1공기유로(B)를 따라 배출된 공기가 다시 고내로 유입되도록 안내하는 덕트(115)를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 제2유입구(247)는 증발기(232)를 거친 저온 건조한 공기가 고내로 유입되도록 하는 기능을 하고, 상기 덕트(115)는 증발기(232)를 거친 공기가 상기 제2유입구(247)로 원활하게 유입될 수 있도록 안내하는 기능을 한다.

한편, 본 실시예에서는 상기 배출구(112)와 제3유입구(113)는 베이스(111)에 구비되는 것이 개시되지만, 본 발명의 사상은 상기 위치에 한정되지 않는다. 예를들면, 상기 배출구(112)는 상기 제1팬(233)의 측면에 형성되고, 상기 제3유입구(113)는 건조기의 측면, 즉 캐비닛(110)의 측면에 형성될 수도 있다. 다만, 상기와 같이 배출구(112)와 제3유입구(113)가 측면에 형성되면, 배출구(112)와 제3유입구(113)을 연결하는 덕트(115)는 외부로 노출될 수 있어서, 외관상 바람직하지 않을 수 있다. 따라서, 배출구(112)와 제3유입구(113)가 베이스(111)에 구비되는 것이 상기 덕트(115)가 외부로 노출되지 않아, 외관상 바람직하다.

또한, 상기 제2유입구(247)는 히트펌프(230)의 케이스(240)에 구비되는데, 응축기(236)의 일측에 구비되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 제2유입구(247)는 제1유입구(246)와 함께 구비될 수도 있지만, 제1유입구(246) 없이 상기 제2유입구(247)만이 구비될 수도 있다. 이 경우, 응축기(236)로 유입되는 공기는 고내 공 기만이 유입될 것이다.

상술한 바와 같이, 증발기(232)를 거쳐 제1공기유로(B)를 따라 배출되는 공기를 고내로 유입되면, 고내 온도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있고, 그에 따라 응축기(236)로 유입되는 고내 공기가 너무 높지 않게 적절 수준으로 유지될 수 있어서, 응축기(236) 내의 냉매의 방열이 효과적으로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 증발기(232)를 거친 공기 중에서 고내로 유입되는 공기의 양이 상기 고내 공기의 온도에 따라 조절되도록 구비될 수 있다. 그러면, 상기 고내 공기의 온도가 소정 범위에서 유지될 수 있어서 더욱 효과적이다. 왜냐하면, 증발기(232)를 거친 공기가 고내로 많이 유입되어 상기 고내 공기의 온도가 너무 낮아진다면, 고내 공기가 응축기(236)를 거쳐 가열되는 중에 가열이 효과적으로 이루어지지 않을 수 있어서 건조성능이 약화될 우려가 있기 때문이다. 따라서, 고내 공기의 온도가 적절히 유지되도록 할 필요가 있다.

이를 위해, 본 실시예에 따른 건조기(100)는 베이스(111)에 구비되어 제3유입구(113)로 유입되는 공기의 양을 조절하는 조절장치(140)와, 고내 공기의 온도를 감지하는 감지부(미도시)와, 상기 감지부(미도시)의 감지에 따라 상기 조절장치(140)를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 감지부(미도시)는 고내 공기의 온도를 감지하는 소정의 온도센서일 수 있다.

이하에서는, 도 8을 참조하여 상기 구성에 대하여 상세히 설명한다.

도 8에서 보이는 바와 같이, 상기 조절장치(140)는 소정의 모터(141)와, 상기 모터(141)에 연결되어 모터(141)의 구동에 따라 제3유입구(113)를 막도록 구성 되는 적어도 하나 이상의 날개부로 이루어질 수 있다.

바람직하게는, 상기 날개부는 상기 제3유입구(113)를 막는 정도가 달라지도록 길이가 다른 다수개의 날개(wing)(142,143,144)로 이루어지고, 상기 모터(141)는 상기 다수개의 날개 각각이 제3유입구(113)를 막도록 하기 위한 스텝모터로 이루어질 수 있다.

예를들어, 도 8에서 보이는 바와 같이, 상기 날개부는 제3유입구(113)를 완전히 막도록 길이가 길게 형성되는 제1날개(142)와, 대략 제3유입구(113)의 절반을 막는 길이를 가지는 제2날개(143)와, 제3유입구(113)의 일부만을 막는 길이를 가지는 제3날개(144)로 이루어질 수 있다. 그러면, 제어부가 고내 공기의 온도에 따라 스텝모터(141)를 구동하여 상기 다수개의 날개 중 어느 하나의 날개가 제3유입구(113)를 막도록 제어함으로써, 증발기(232)를 거친 공기 중에서 고내로 유입되는 공기의 양을 다양하게 조절할 수 있고, 그에 따라 고내 공기의 온도를 일정 범위에서 유지될 수 있다.

즉, 고내 공기의 온도가 적절한 경우에는, 도8(a)에서 보이는 바와 같이, 상기 제어부는 길이가 가장 긴 제1날개(142)가 상기 제3유입구(113)를 막도록 모터(141)를 제어하여, 증발기(232)를 거친 저온 건조한 공기가 고내로 유입되지 않도록 한다. 이 경우, 증발기(232)와 덕트(115)를 거친 공기가 고내 외부로 배출될 수 있도록, 제3유입구(113)에 연결되는 덕트(115)의 소정 위치에 외부와 연통하는 소정의 홀(미도시)이 형성될 수 있다.

그리고, 고내 공기의 온도가 높은 경우에는, 도8(c)에서 보이는 바와 같이, 상기 제어부는 길이가 가장 짧은 제3날개(144)가 상기 제3유입구(113)를 막도록 하거나, 아니면 제3유입구(113)가 막히지 않도록 모터(141)를 제어하여, 증발기(232)를 거친 저온 건조한 모든 공기가 고내로 유입되도록 한다. 그러면, 고내 공기의 온도는 낮아질 수 있다.

또한, 도8(b)에서 보이는 바와 같이, 상기 제어부는 길이가 중간인 제2날개(144)가 상기 제3유입구(113)를 막도록 하여 증발기(232)를 거친 공기 중 일부만이 고내로 유입되도록 모터(141)를 제어할 수도 있다.

한편, 도 5에 따른 건조기에는 도 3에 따른 히트펌프(130)와 도 4에 따른 히트펌프(230) 모두가 적용될 수 있고, 도 6 내지 도 8에 따른 건조기에는 도 4에 따른 히트펌프(230)가 적용될 수 있음을 밝혀둔다. 즉, 도 5에 따른 건조기에는 하나의 공기흐름이 형성되는 히트펌프(130)뿐만 아니라, 2개의 공기흐름이 형성되는 히트펌프(230)도 적용될 수 있다. 그리고, 도 6 내지 도 8에 따른 건조기에는 두개의 공기흐름이 형성되는 히트펌프(230)에 적용될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 사상은 건조기(100)에 가열수단으로서 히트펌프(130,230)가 구비된 경우에 있어서, 상기 히트펌프(130,230)의 냉매사이클의 효율을 향상시켜 건조기의 건조성능을 향상시키거나, 히트펌프(130,230)의 구성요소의 손상을 방지하기 위한 것으로서, 그 범위는 위에서 기재된 것에만 한정하지 않으며, 당업자가 자명하게 변경가능한 범위도 본 발명에 따른 사상에 포함됨을 밝혀둔다.

도 1은 종래 기술에 따른 건조기의 내부구성을 나타내는 사시도,

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건조기의 내부구성을 나타내는 사시도,

도 3은 도 2에서 히트펌프의 일실시예를 나타내는 사시도,

도 4는 도 2에서 히트펌프의 다른 실시예를 나타내는 사시도,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건조기의 공기흐름을 개략적으로 나타내는 구성도,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건조기를 아래에서 위로 올려다본 도면으로서, 히트펌프와 베이스만 간략하게 도시된 도면,

도 7은 도 6의 히트펌프와 베이스를 위에서 내려다 본 도면,

도 8은 도 7에서 조절장치의 작동원리를 개략적으로 나타내는 도면이다.

Claims

캐비넷;

상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼; 및

냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프;를 포함하고,

상기 드럼에서 배출된 공기가 외부 공기와 함께 상기 증발기로 유입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,

외부 공기의 온도에 따라 상기 드럼에서 배출된 공기 중 일부가 상기 증발기로 유입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 2 항에 있어서,

외부 공기의 온도가 소정온도 이하인 경우에 상기 드럼에서 배출된 공기 중 일부가 상기 증발기로 유입되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 1 항에 있어서,

상기 드럼에서 배출된 공기가 상기 증발기로 유입되도록 하는 덕트를 더 포 함하는 건조기.
제 4 항에 있어서,

상기 덕트의 소정 위치에 구비되어 상기 증발기로 유입되는 공기의 양을 조절하는 댐퍼와, 외부 공기의 온도에 따라 상기 댐퍼를 제어하는 제어부를 더 포함하는 건조기.
캐비넷;

상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼;

냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프; 및

외부 공기의 온도에 따라 상기 증발기로 유입되는 공기의 양을 조절하는 제어부;를 포함하는 건조기.
제 6 항에 있어서,

외부공기가 상기 증발기로 유입되도록 하는 팬을 더 포함하고,

상기 제어부는 외부 공기의 온도에 따라 상기 팬의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 7 항에 있어서,

상기 제어부는 외부 공기의 온도가 낮은 경우에 상기 팬의 회전속도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 7 항에 있어서,

상기 팬은 상기 증발기와 응축기 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 9 항에 있어서,

상기 압축기는 상기 증발기와 팬 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
캐비넷;

상기 캐비넷의 내부에 선택적으로 회전 가능하게 설치되며 피건조물을 수용하는 드럼;

냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기를 구비하여, 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프;

건조기 내부 공기가 상기 응축기로 유입되도록 하는 제2유입구; 및

상기 증발기를 거친 공기가 건조기 내부로 유입되도록 하는 제3유입구;를 포함하는 건조기.
제 11 항에 있어서,

상기 제3유입구는 캐비넷의 하부에 결합되는 베이스의 소정위치에 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 12 항에 있어서,

상기 증발기를 거친 공기가 상기 제3유입구로 안내되도록 하는 덕트를 더 포함하는 건조기.
제 11 항에 있어서,

상기 증발기를 거친 공기 중에서 건조기 내부로 유입되는 공기의 양을 조절하는 조절장치와, 건조기 내부의 온도에 따라 상기 조절장치를 제어하는 제어부를 포함하는 건조기.
제 14 항에 있어서,

상기 조절장치는 모터와, 상기 모터의 회전에 따라 상기 제3유입구를 막도록 구성되는 적어도 하나 이상의 날개부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 15 항에 있어서,

상기 날개부는 서로 길이가 다른 다수개의 날개로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 16 항에 있어서,

상기 모터는 스텝모터인 것을 특징으로 하는 건조기.
제 11 항에 있어서,

상기 히트펌프는 외관을 이루며, 내부에 상기 증발기, 압축기, 응축기, 팽창기를 구비하는 케이스를 포함하고,

상기 제2유입구는 상기 케이스의 일측에 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제 11 항에 있어서,

상기 응축기의 후단부에 히터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 건조기.